真空压铸是当前高质量铝压铸件的必要生产条件,像缸体、自动变速箱壳体、阀体等。特别是汽车结构件,需要做T6热处理和焊接,铸件的含气量要控制在0.5cc/100g以内,这对整个充型过程中的高真空度有严格的要求(真空度在50毫巴以下),要在充满挑战的压铸生产环境下稳定地实现更不容易。这些大型而且形状越趋复杂的压铸件,要保证模腔能达到高真空状态,除了要模具密封性好之外,压室也要密封;还需要很好的整体冲头系统(包括冲头、料管、润滑、分流锥)才能保证压射速度的稳定性、快速的生产周期和的气体产生量。当然还要优化的压射工艺和浇道系统来避免卷气,高效的模具温度热平衡控制来减少喷涂量和局部过热,铝液除气除渣来减少含气含渣量等。此外,还要避免在压射过程中让铝液和残留的润滑油产生气体进入铸件。
铜套是高强度有弹性的铜合金材料,也是开口的设计,它除了提高冲头密封性外,也提高冲头和压室之间的润滑性。附图显示使用密封环冲头的料饼,可以看见毛刺不会在外围出现,而是在内圈出现。
在真空压铸的过程中,要保证型腔和料管保持在高真空状态,铝料才能填满盲孔位置和减少含气量,因此在多滑块的模具(容易漏气)使用高效的真空阀(大抽气面积)是非常重要的。一般高效的真空机械阀有很多移动部件,需要经常保养清理才能保证生产畅顺,使用很不方便。虽然以平面搓衣板抽真空在使用上很方便,但抽气面积小,真空度不够,还需要配合密封条防漏气。建议使用澳洲开斯特三维搓衣板,它的抽气面积和机械阀相近,在使用上又无需像机械阀般经常清理,生产效率得到保证,是很好的选择。
高真空压力铸造是将压射室及模具型腔中的气体快速抽出,使金属液在高真空状态下(压铸模具型腔中的真空压力保持在5KPa以下)充填型腔的一种先进的特种压铸工艺。采用此工艺制成的高真空压铸件的气体含量仅为1 3ml/100g,可进行热处理强化和后续的焊接加工。并且高真空压铸和普通压铸方法一样,操作方便,不会降低生产效率。高真空压铸工艺的关键技术之一是压射冲头的密封,S卩如何保证压射室和模具型腔的密封性,防止外界的空气经过压射冲头与压射室内壁的间隙抽至压射室和模具型腔中,导致卷气,形成气孔缺陷。